【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及,以及數(shù)字通信系統(tǒng)和超大規(guī)模基礎(chǔ)電路技術(shù)的進(jìn)展,信息成為日常工作及生活中最重要的資源,保證信息在存儲(chǔ)及傳輸過程中的可靠性也顯得十分必要。信息在媒介中發(fā)生錯(cuò)誤的過程可以模型化為通信系統(tǒng)中的信道誤碼,常通過差錯(cuò)控制來進(jìn)行誤碼恢復(fù)。由于前向糾錯(cuò)(FEC)不需反饋,且僅需在輸入信道時(shí)一次編碼,于是成為最常使用的糾錯(cuò)方法。但FEC本身不能適應(yīng)信道誤碼情況,因此缺乏自動(dòng)調(diào)節(jié)保護(hù)的能力,所以我們針對(duì)性的提出了不等差錯(cuò)(UEP)方法來解決該問題。在存儲(chǔ)過程中選擇應(yīng)用最廣泛的電子存儲(chǔ)設(shè)備NAND閃存作為研究背景。閃存存儲(chǔ)密度的增加導(dǎo)致誤碼增加,傳統(tǒng)的ECC碼字的糾錯(cuò)能力已經(jīng)不足,而且ECC本身可能校驗(yàn)失敗,也無法恢復(fù)閃存壞道誤碼引起的丟失性錯(cuò)誤,因此考慮采用Raptor碼字來保護(hù)。現(xiàn)有的利用Raptor碼對(duì)閃存的保護(hù)中并沒有考慮到各存儲(chǔ)塊誤碼情況不同的實(shí)際情況,因此我們?cè)诖嘶A(chǔ)上提出了Raptor的編碼碼率自適應(yīng)機(jī)制,給出了根據(jù)存儲(chǔ)塊的實(shí)際誤碼情況得到自適應(yīng)編碼碼率的近似公式,通過得到的碼率對(duì)各存儲(chǔ)塊進(jìn)行編碼保護(hù),實(shí)現(xiàn)了UEP的效果。通過仿真可以看到無論存儲(chǔ)塊誤碼情況如何變化,該機(jī)制可以自適應(yīng)地調(diào)節(jié)糾錯(cuò)能力,使得解碼后的誤碼率穩(wěn)定在一個(gè)較低的范圍,達(dá)到了較好的保護(hù)效果。傳輸過程中我們選擇網(wǎng)絡(luò)傳輸中的急劇增長的視頻數(shù)據(jù)為保護(hù)對(duì)象。視頻數(shù)據(jù)中的不同幀存在依賴關(guān)系,且對(duì)視頻質(zhì)量的影響不同,而信道對(duì)于數(shù)據(jù)不可感知,因此需要編碼時(shí)提供UEP方法來對(duì)視頻進(jìn)行有針對(duì)性的保護(hù)。工作內(nèi)容在于:1)由于常用的擴(kuò)展窗機(jī)制需要修改原碼字,因此破壞了原碼字性能且兼容性差,于是我們探索另一種基于感知層的Layer-aware機(jī)制。針對(duì)譯碼,我們提出了一種簡化的拆分矩陣的譯碼算法,實(shí)現(xiàn)了基于RaptorQ碼字的LA機(jī)制。通過仿真發(fā)現(xiàn),LA機(jī)制各重要性數(shù)據(jù)的誤碼性能提升在1到-3倍之間,相比于擴(kuò)展窗機(jī)制各重要性數(shù)據(jù)的受保護(hù)程度更加均衡,且整體的誤碼率更低,保護(hù)效果更好;2)在此基礎(chǔ)上,我們還提出了一種基于廣播和4/5G異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的FEC編碼碼率自適應(yīng)機(jī)制,針對(duì)用戶的體驗(yàn)建立最優(yōu)化模型,并且提出了一個(gè)快速搜索算法試圖在移動(dòng)網(wǎng)帶寬資源有限的情況下自適應(yīng)地找到最佳編碼碼率,最后對(duì)算法的可行性進(jìn)行了驗(yàn)證,在不同情況下算法都能夠準(zhǔn)確搜索到最佳編碼碼率對(duì)應(yīng)的解。本文在存儲(chǔ)和傳輸兩個(gè)存在誤碼的常見情境中提出了相應(yīng)的編碼碼率自適應(yīng)算法來實(shí)現(xiàn)不等差錯(cuò)保護(hù),解決了FEC本身不能適應(yīng)信道特征調(diào)節(jié)保護(hù)能力的問題,使得數(shù)據(jù)受到更好的保護(hù)。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN911.22

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2784759